標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)備互通成觸媒 TD-LTE發(fā)展星火燎原
在全球分時(shí)-長程演進(jìn)計(jì)劃(TD-LTE)發(fā)展倡議(GTI)組織的推動(dòng)之下,TD-LTE已成為另一種4G網(wǎng)路布建的選擇,其主要?jiǎng)俪鲫P(guān)鍵在于只需單一頻譜即能進(jìn)行分時(shí)非對(duì)稱式傳輸,而分頻雙工(FDD)-LTE則需成對(duì)頻譜以實(shí)現(xiàn)分頻對(duì)稱式傳輸,相對(duì)須占用較多頻譜空間。
故短中期來看,市場趨勢雖仍以FDD-LTE為主流;但長期來看,頻譜空間擁擠的國家勢將轉(zhuǎn)進(jìn)TD-LTE,加上中國大陸的中國移動(dòng)、印度的Bharti Airtel、日本的Softbank Mobile及美國的Clearwire等電信營運(yùn)商采用機(jī)會(huì)頗高,TD-LTE可望在百花簇?fù)碇?,?G市場上快速擴(kuò)張版圖。
生態(tài)系統(tǒng)力拱 TD/FDD-LTE互通有模有樣
為解決4G國際漫游問題,除全球TD-LTE發(fā)展倡議組織不遺余力推動(dòng)TD與FDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)互通外,包括電信營運(yùn)業(yè)者、晶片商,以及設(shè)備商也紛紛發(fā)表多頻多模產(chǎn)品,因此,在生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)業(yè)者齊頭并進(jìn)下,TD/FDD互通發(fā)展可望水到渠成。
中華電信研究所無線通信研究室主任楊文豪表示,目前中國移動(dòng)、沃達(dá)豐(Vodafone)等電信營運(yùn)商正透過下一代行動(dòng)網(wǎng)路(Next Generation Mobile Network, NGMN)聯(lián)盟與分時(shí)-同步分碼多重存取產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(TD-SCDMA Industry Alliance, TDIA)等機(jī)構(gòu),著手推動(dòng)TD/FDD-LTE的標(biāo)準(zhǔn)互通與合作。
與此同時(shí),通訊晶片大廠如高通(Qualcomm)、意法易立信(ST-Ericsson)也有多頻多模晶片問世,再加上阿爾卡特朗訊(Alcatel-Lucent)、諾基亞西門子(NSN)、華為和中興也推出同時(shí)支援TD/FDD-LTE的微型基地臺(tái)與路由器等產(chǎn)品,故在電信、晶片及設(shè)備等業(yè)者多方并行的加持下,TD/FDD互通已近在咫尺。
楊文豪分析,中國移動(dòng)力拱TD/FDD-LTE融合的主要用意,無非是希望TD-LTE技術(shù)能走出中國,進(jìn)而在全球遍地開花,除可擴(kuò)展TD-LTE終端產(chǎn)品的多樣性外,亦能解決國際漫游的問題,從而迎頭趕上FDD-LTE的發(fā)展步伐。
為達(dá)此一目的,中國移動(dòng)已極力拉攏NGMN聯(lián)盟其他成員如荷蘭皇家電信(KPN)、NTT DoCoMo、Orange、Sprint和T-Mobile等重量級(jí)電信營運(yùn)商,期建構(gòu)強(qiáng)而有力的推動(dòng)陣容,以利TD/FDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)互通。一旦2012~2013年電信和終端設(shè)備的LTE多模產(chǎn)品成熟后,兩種技術(shù)相容的發(fā)展將不脛而走。
據(jù)了解,TD/FDD技術(shù)的主要差異在于網(wǎng)路實(shí)體層(Physical Layer)架構(gòu),因此若要實(shí)現(xiàn)相容互通,終端勢必須支援更多的TD/FDD頻段,將成為關(guān)鍵的技術(shù)難題。另外,依國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的國際頻段標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)現(xiàn),部分頻段將出現(xiàn)TD/FDD頻段相鄰的情形(如2.5~2.69GHz),如何降低可能的通訊干擾問題,亦將是終端設(shè)備技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
因此,各種迥異的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得以互通絕對(duì)有助于LTE產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,并滿足用戶國際漫游的需求,而往后終端設(shè)備的進(jìn)展能否加快,制定TD/FDD互通標(biāo)準(zhǔn)的腳步將扮演關(guān)鍵角色,不論身為電信業(yè)者或使用者,都將樂見其成。
兩岸漫游商機(jī)可期 TD-LTE在臺(tái)發(fā)展優(yōu)勢大
值得一提的是,在中國大陸可觀的市場規(guī)模撐腰下,TD-LTE對(duì)臺(tái)灣通訊產(chǎn)業(yè)與電信業(yè)者所帶來的商機(jī),將明顯超越FDD-LTE技術(shù),尤其兩岸經(jīng)貿(mào)互動(dòng)密切且市場依附性強(qiáng),在電信系統(tǒng)互通、漫游的考量下,TD-LTE無疑成為電信業(yè)者最佳的布局方向。
全球一動(dòng)總經(jīng)理蔡木源表示,中國大陸已將TD-LTE視為4G通訊的核心技術(shù),并采用2.3GHz頻段全力發(fā)展,而臺(tái)灣政府也極力清出頻譜使用空間,并可望在2015年隨2G的900/1,800MHz執(zhí)照重新發(fā)送,而一并釋出2.3G的頻譜執(zhí)照。因此,對(duì)新取得執(zhí)照的臺(tái)灣電信商而言,投入TD-LTE發(fā)展不失為一著好棋,將可發(fā)展與中國大陸電信系統(tǒng)互通,并掌握兩岸商務(wù)及觀光人士電信漫游的龐大商機(jī)。
不僅如此,臺(tái)灣在全球微波互通存取介面(WiMAX)的推動(dòng)不遺余力,然其市場后勢發(fā)展卻荊棘密布。因此,也可藉著WiMAX技術(shù)架構(gòu)與TD-LTE極為相似的優(yōu)勢,順勢轉(zhuǎn)進(jìn)TD-LTE發(fā)展,幫助臺(tái)灣既有的WiMAX電信商挺進(jìn)4G市場,成功升級(jí)轉(zhuǎn)型。
值得注意的是,臺(tái)灣2G采用的900/1,800MHz頻段執(zhí)照,在行政院宣布延照4年后,預(yù)計(jì)在2015年重新發(fā)放,由于此兩頻段相互對(duì)稱,可適用于區(qū)分上、下行頻段進(jìn)行資料傳輸?shù)腇DD-LTE技術(shù),因而有業(yè)者認(rèn)為,未來取得該頻段執(zhí)照后應(yīng)朝FDD-LTE發(fā)展。然而,當(dāng)前臺(tái)灣三大電信業(yè)者中華電信、遠(yuǎn)傳、臺(tái)灣大哥大的2G用戶仍占多數(shù),且因基礎(chǔ)設(shè)施成本均已回收完畢,多用一分全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)就等于多一分收益,故是否縮減2G轉(zhuǎn)而加速建置4G服務(wù)仍持兩派說法。
蔡木源透露,目前2G可說是國內(nèi)三大電信業(yè)者的金雞母,且用戶量還持續(xù)增長,因此,雖4G潮流勢不可當(dāng),但2G在語音支援表現(xiàn)較佳及廣大用戶支持下,仍將在整體電信服務(wù)中位居要角。如此一來,采用原有2G頻段推展以FDD-LTE技術(shù)為基礎(chǔ)的4G服務(wù),須在犧牲5MHz頻寬之下兼容2G,可能出現(xiàn)頻寬吃緊的情形,造成顧此失彼的局面。
相形之下,若2.3G頻譜執(zhí)照能順利發(fā)放,不僅有助電信業(yè)者兼顧2G服務(wù),也可透過發(fā)展TD-LTE與中國大陸接軌,并加速WiMAX業(yè)者轉(zhuǎn)型,顯然為電信商較佳的選擇。
蔡木源指出,單采FDD-LTE勢將造成兩岸商業(yè)往來上的不便,尤其可支援TD/FDD雙模系統(tǒng)的終端設(shè)備尚在萌芽階段,仍須3~5年以上方能大量普及。有鑒于此,若單純以臺(tái)灣及中國大陸的市場鄰近性為指標(biāo),TD-LTE的重要性將日益突顯,對(duì)電信業(yè)者而言,也不失為一個(gè)“安內(nèi)攘外”的良策。
手機(jī)大廠宏達(dá)電已推出支援FDD-LTE的產(chǎn)品,TD/FDD雙模支援的產(chǎn)品亦可望于明年問世。
不過,楊文豪認(rèn)為,基于營運(yùn)成本及頻段使用效益的考量,電信營運(yùn)商同時(shí)布建TD/FDD-LTE網(wǎng)路的機(jī)會(huì)可說是微乎其微,而估計(jì)未來全球采FDD-LTE技術(shù)部署4G環(huán)境的國家及電信業(yè)者仍會(huì)占絕大多數(shù),如此一來,在生態(tài)系統(tǒng)完備之下,將具有較大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模,有助降低終端價(jià)格及增加產(chǎn)品多樣性,對(duì)消費(fèi)者較為有利。再者,因采用FDD的國家較多,國際漫游也較為方便,從這幾個(gè)角度來看,2015年臺(tái)灣2G執(zhí)照重新釋出后,用以發(fā)展FDD應(yīng)較為合適。至于是否考量臺(tái)灣與中國大陸互通,而適度開放部分頻段供業(yè)者建置TD-LTE,則須視政府的頻譜規(guī)畫而定。[!--empirenews.page--]
測試腳步動(dòng)起來 TD-LTE手機(jī)明年大舉出籠
除電信業(yè)者的進(jìn)展外,在晶片大廠力拱之下,可支援TD-LTE的晶片已紛紛送樣,引發(fā)終端產(chǎn)品制造商一波導(dǎo)入智慧型手機(jī)設(shè)計(jì)的熱潮,且相關(guān)產(chǎn)品測試腳步亦隨之展開,預(yù)期明年上半年將有大量產(chǎn)品問世,為TD-LTE的發(fā)展再添動(dòng)能,可望迎頭趕上FDD-LTE。
安立知(Anritsu)產(chǎn)品技術(shù)副理薛伊良表示,該公司目前已接獲許多TD-LTE手機(jī)的測試訂單,因此,從產(chǎn)品測試通常須歷經(jīng)半年左右的過程才能開花結(jié)果來看,推估明年上半年,將是TD-LTE相關(guān)產(chǎn)品出關(guān)的旺季。
據(jù)了解,隨著高通和意法易立信針對(duì)高階智慧型手機(jī)與平板裝置所推出的TD/FDD-LTE雙模支援晶片已于今年第二季送樣,包括宏達(dá)電、三星(Samsung)等一線行動(dòng)裝置制造商,均已如火如荼著手進(jìn)行手機(jī)產(chǎn)品的導(dǎo)入設(shè)計(jì),并陸續(xù)啟動(dòng)產(chǎn)品測試作業(yè)。若一切順利,明年中起,市場上即可看到相關(guān)終端產(chǎn)品接二連三登場,進(jìn)一步炒熱TD-LTE市場。
屆時(shí),隨著量產(chǎn)需求涌現(xiàn),產(chǎn)品穩(wěn)定性測試將躍居要角。薛伊良指出,因應(yīng)此一趨勢,安立知旗下的MD8475A應(yīng)用程式測試儀將在明年初導(dǎo)入TD-LTE測試支援軟體,其具備模擬基地臺(tái)及伺服器的能力,可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后,針對(duì)TD-LTE連結(jié)效能做第一道把關(guān),并持續(xù)監(jiān)控其穩(wěn)定性,進(jìn)而讓廠商無后顧之憂的投入量產(chǎn)。此外,MD8475A亦將與安立知其他晶片端和相容性測試產(chǎn)品,構(gòu)成一貫化的解決方案,以滿足行動(dòng)裝置制造商未來在量產(chǎn)測試上的各種需求。
除晶片與終端產(chǎn)品大幅進(jìn)展外,扮演TD-LTE核心推手的中國移動(dòng)近來亦動(dòng)作頻頻,并與聯(lián)發(fā)科、諾基亞西門子、中華電信研究所、安捷倫(Agilent)、羅德史瓦茲(R&S)等電信、晶片及量測業(yè)者共組TD-LTE測試中心,顯見該技術(shù)后勢發(fā)展力道強(qiáng)勁。
盡管業(yè)界普遍認(rèn)為TD-LTE在頻譜占用方面較FDD-LTE更具優(yōu)勢,但據(jù)安立知實(shí)測顯示,囿于TD-LTE的分時(shí)運(yùn)行架構(gòu)必須使用20MHz頻寬才有足夠的能力同時(shí)支援上下行資料傳輸,在目前各國頻譜均相當(dāng)擁擠的情況下,勢必須采用1.8GHz以上的頻段,才有足夠的頻寬來滿足此一要求。然而,高頻在訊號(hào)穿透性及涵蓋范圍表現(xiàn)較差是眾所周知的問題,故TD-LTE在目前的頻譜使用效率上,反而略遜FDD-LTE一籌,未來若要進(jìn)一步擴(kuò)大通訊范圍,勢必要付出增設(shè)基地臺(tái)的成本,為其往后發(fā)展的隱憂。
薛伊良強(qiáng)調(diào),雖然TD-LTE整體生態(tài)系統(tǒng)正快步茁壯,但后續(xù)能否超越FDD-LTE躍居主導(dǎo)地位仍在未定之天。也因此,晶片廠兩邊押寶并朝TD/FDD-LTE兼容的發(fā)展,勢將蔚為潮流,從而促使終端產(chǎn)品和量測業(yè)者跟進(jìn),擴(kuò)大在TD-LTE方面的布局,為TD-LTE未來可望與FDD-LTE平起平坐的局面加溫。
EDA軟實(shí)力雄厚 安捷倫LTE量測面面俱到
瞄準(zhǔn)LTE產(chǎn)品大量涌現(xiàn)的測試需求,量測業(yè)者也秣馬厲兵強(qiáng)化儀器功能,其中安捷倫(Agilent)強(qiáng)打整合電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具的一貫化解決方案,特別是藉由獨(dú)有的射頻EDA工具與儀器結(jié)合,可協(xié)助廠商在測試過程中同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)晶片、設(shè)備業(yè)者而言極具。
臺(tái)灣安捷倫電子量測事業(yè)群行銷處副總經(jīng)理羅大鈞(圖4左)表示,隨著全球LTE商用發(fā)展開枝散葉,包括晶片端、電信網(wǎng)路端,乃至于設(shè)備端的量測需求已大量涌現(xiàn),促使許多儀器商競相投入LTE測試方案布局。有別于其他業(yè)者,安捷倫可提供從上到下的全方位解決方案,除完整測試儀器外,更涵蓋EDA工具,因而從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到聯(lián)網(wǎng)、互通相容(IOT)和量產(chǎn)穩(wěn)定測試無所不包,在這場量測競賽中更勝一籌。
臺(tái)灣安捷倫電子量測事業(yè)群應(yīng)用工程部協(xié)理陳俊宇(圖4右)進(jìn)一步指出,針對(duì)無線射頻(RF)和微波(Microwave)設(shè)計(jì),安捷倫已發(fā)布最新版的2011先進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)(ADS),可透過電磁模擬技術(shù),協(xié)助工程師建立產(chǎn)品的仿真(EM)模型,藉以挑出設(shè)計(jì)缺陷,加速產(chǎn)品開發(fā)時(shí)程。尤其目前4G晶片走向多頻多模支援已成定局,將該軟體加入安捷倫一系列LTE量測方案陣容后,更可讓晶片商、晶圓代工廠及設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)改善與系統(tǒng)測試上一氣呵成,大幅節(jié)省時(shí)間及成本。
陳俊宇強(qiáng)調(diào),ADS 2011有助LTE系統(tǒng)解決多重輸入多重輸出(MIMO)天線設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)多通道模擬測試,尤其目前全球電信業(yè)者運(yùn)行LTE頻段不一,再加上現(xiàn)有的2G和3G后,相關(guān)設(shè)備往往須支援四到六個(gè)頻段以上,讓設(shè)計(jì)愈趨復(fù)雜,因此,ADS 2011將成為絕佳的開發(fā)幫手。
據(jù)了解,安捷倫針對(duì)TD/FDD-LTE所提供的量測方案陣容,包括MXE系列電磁干擾(EMI)訊號(hào)分析儀、N5106A PXB基頻產(chǎn)生器及通道模擬器、無線數(shù)位跨域(RDX)解決方案、E6621A無線測試儀、N6070A訊號(hào)相容性測試儀、N7100多通道訊號(hào)分析系統(tǒng),以及射頻與訊令相容性測試系統(tǒng)等。
此外,瞄準(zhǔn)未來先進(jìn)長程演進(jìn)計(jì)劃(LTE-Advanced)的發(fā)展趨勢,安捷倫亦以向量訊號(hào)分析軟體89600B VSA SW為MIMO測試、載波聚合(Carrier Aggregation)等設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)提供完整支援。
羅大鈞也透露,目前業(yè)界的LTE量測方案均宣稱擁有全方位支援,但卻沒有自家的EDA工具,而須尋求如AWR等相關(guān)廠商的協(xié)助,形成儀器與軟體間難以匹配的局面,系統(tǒng)相容性將成一大疑慮。反觀安捷倫ADS 2011與自家產(chǎn)品的相容性則無此顧慮,且該工具已廣泛被高通、三星、意法易立信、思寬、GCT和聯(lián)發(fā)科等一線行動(dòng)晶片商采用,足見其備受市場肯定。
值得一提的是,隨著TD-LTE的發(fā)展增溫,儀器商也開始整軍經(jīng)武,藉優(yōu)化軟體支援能力搶進(jìn)TD-LTE量測領(lǐng)域。陳俊宇強(qiáng)調(diào),由于TD-LTE系在中國大陸崛起的4G技術(shù),安捷倫已透過在北京的研發(fā)中心,針對(duì)中國特定通訊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā),并與北京創(chuàng)毅視訊密切合作,共同制定TD-LTE資料傳輸器的射頻測試規(guī)范。
與此同時(shí),陳俊宇分析,中國移動(dòng)全力推展TD-LTE之際,與臺(tái)灣交通大學(xué)、網(wǎng)通設(shè)備廠、晶片和量測業(yè)者共組的第四代行動(dòng)寬頻測試研發(fā)平臺(tái)(4G Testbed)中心,最主要的目的就是希望能拉攏臺(tái)灣業(yè)者投入更多研發(fā)資源,以加速TD-LTE產(chǎn)品進(jìn)展,并進(jìn)一步促成該技術(shù)普及。而安捷倫亦在其中扮演重要的儀器供應(yīng)角色,在未來TD-LTE市場已取得極佳的發(fā)展位置。